物理必修2人教新課標(biāo)77動能和動能定理教案推薦五篇-資料下載頁
2024-10-21 12:09本頁面
【正文】 使物體動能增大；f與物體運(yùn)動反向，它做的功使物體動能減少。它們共同作用的結(jié)果，導(dǎo)致了物體動能的變化。問：若物體同時受幾個方向任意的外力作用，情況又如何呢？引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出正確結(jié)論并板書：外力對物體所做的總功等于物體動能的增加，這個結(jié)論叫動能定理。用W總表示外力對物體做的總功，用Ek1表示物體初態(tài)的動能，用Ek2表示末態(tài)動能，則動能定理表示為：W總＝Ek2Ek1=DEk②對動能定理的理解動能定理是學(xué)生新接觸的力學(xué)中又一條重要規(guī)律，應(yīng)立即通過舉例及分析加深對它的理解。第2頁共5頁a．對外力對物體做的總功的理解有的力促進(jìn)物體運(yùn)動，而有的力則阻礙物體運(yùn)動。因此它們做的功就有正、負(fù)之分，總功指的是各外力做功的代數(shù)和；又因為W總＝W1+W2+?＝F1s+F2s+?＝F合s，所以總功也可理解為合外力的功。b．對該定理標(biāo)量性的認(rèn)識 因動能定理中各項均為標(biāo)量，因此單純速度方向改變不影響動能大小。如勻速圓周運(yùn)動過程中，合外力方向指向圓心，與位移方向始終保持垂直，所以合外力做功為零，動能變化亦為零，并不因速度方向改變而改變。c．對定理中“增加”一詞的理解由于外力做功可正、可負(fù)，因此物體在一運(yùn)動過程中動能可增加，也可能減少。因而定理中“增加”一詞，并不表示動能一定增大，它的確切含義為未態(tài)與初態(tài)的動能差，或稱為“改變量”。數(shù)值可正，可負(fù)。d．對狀態(tài)與過程關(guān)系的理解功是伴隨一個物理過程而產(chǎn)生的，是過程量；而動能是狀態(tài)量。動能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系。（4）例題講解或討論主要針對本節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)——動能定理，適當(dāng)舉例，加深學(xué)生對該定理的理解，提高應(yīng)用能力。例1．一物體做變速運(yùn)動時，下列說法正確的是（）A．合外力一定對物體做功，使物體動能改變 B．物體所受合外力一定不為零C．合外力一定對物體做功，但物體動能可能不變 D．物體加速度一定不為零此例主要考察學(xué)生對涉及力、速度、加速度、功和動能各物理量的牛頓定律和動能定理的理解。只要考慮到勻速圓周運(yùn)動的例子，很容易得到正確答案B、D。例2．在水平放置的長直木板槽中。，若木板槽粗糙程度處處相同，此后木塊還可以向前滑行多遠(yuǎn)？此例是為加深學(xué)生對負(fù)功使動能減少的印象，需正確表示動能定理中各物理量的正負(fù)。解題過程如下：設(shè)木板槽對木塊摩擦力為f，木塊質(zhì)量為m，據(jù)題意使用動能定理有：－fs1＝Ek2－Ek1，即－f4＝－fs2＝0－Ek2，即－fs2＝－1m（42－62）212m4 2二式聯(lián)立可得：s2＝。此題也可用運(yùn)動學(xué)公式和牛頓定律來求解，但過程較繁，建議布置學(xué)生課后作業(yè)，并比較兩種方法的優(yōu)劣，看出動能定理的優(yōu)勢。例3．如圖，在水平恒力F作用下，物體沿光滑曲面從高為h1的A處運(yùn)動到高為h2的B處，若在A處的速度為vA，B處速度為vB，則AB的水平距離為多大？第3頁共5頁可先讓學(xué)生用牛頓定律考慮，遇到困難后，再指導(dǎo)使用動能定理。A到B過程中，物體受水平恒力F，支持力N和重力mg的作用。三個力做功分別為Fs，0和－mg（h2－h(huán)l），所以動能定理寫為：122m(vBvA)2m122+(vBvA)〕解得 s=〔g（h2h1）F2Fs－mg（h2－h(huán)1）＝從此例可以看出，以我們現(xiàn)在的知識水平，牛頓定律無能為力的問題，動能定理可以很方便地解決，其關(guān)鍵就在于動能定理不計運(yùn)動過程中瞬時細(xì)節(jié)。通過以上三例總結(jié)一下動能定理的應(yīng)用步驟：（1）明確研究對象及所研究的物理過程。（2）對研究對象進(jìn)行受力分析，并確定各力所做的功，求出這些力的功的代數(shù)和。（3）確定始、末態(tài)的動能。（未知量用符號表示），根據(jù)動能定理列出方程W總＝Ek2Ek1（4）求解方程、分析結(jié)果我們用上述步驟再分析一道例題。例4．如圖所示，用細(xì)繩連接的A、B兩物體質(zhì)量相等，A位于傾角為30176。的斜面上，細(xì)繩跨過定滑輪后使A、B均保持靜止，然后釋放，不計滑輪質(zhì)量和摩擦，求B下降1米時的速度大小。讓學(xué)生自由選擇研究對象，那么可能有的同學(xué)分別選擇A、B為研究對象，而有了則將A、B看成一個整體來分析，分別請兩位方法不同的學(xué)生在黑板上寫出解題過程：解法一：對A使用動能定理 Ts－mgssin30176。－fs＝對B使用動能定理（mg—T）s ＝2mv 212mv 且f ＝ 2三式聯(lián)立解得：v＝解法二：將A、B看成一整體。（因二者速度、加速度大小均一樣），此時拉力T為內(nèi)力，求外力做功時不計，則動能定理寫為：mgs－mgssin30176。－fs＝f ＝22mv 2第4頁共5頁解得：v＝可見，結(jié)論是一致的，而方法二中受力體的選擇使解題過程簡化，因而在使用動能定理時要適當(dāng)選取研究對象。3．課堂小結(jié)1．對動能概念和計算公式再次重復(fù)強(qiáng)調(diào)。2．對動能定理的內(nèi)容，應(yīng)用步驟，適用問題類型做必要總結(jié)。3．通過動能定理，再次明確功和動能兩個概念的區(qū)別和聯(lián)系、加深對兩個物理量的理解。五、板書設(shè)計167。 動能 動能定理動能計算式：Ek=12mv2動能定理表示為：W總＝Ek2Ek1=DEk外力對物體所做的總功等于物體動能的增加，這個結(jié)論叫動能定理。用W總表示外力對物體做的總功，用Ek1表示物體初態(tài)的動能，用Ek2表示末態(tài)動能。六、教學(xué)后記第5頁共5頁
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